|Generate QR code
Open Access
Subscription Access
Plasma Formation During Two-Pulse Bichromatic Laser Action on Zirconium in the Air
Abstract
The spectra and structure of the near-surface plasma formation and the torch luminosity were experimentally studied under two-pulse laser action at wavelengths of 1064 and 532 nm on a zirconium target in the air depending on the time interval between laser pulses and their sequence. The dependences of laser plasma temperature on the parameters of paired laser pulses were established at laser radiation power densities of q1064 ≈ 3.1 ∙ 109 W/cm2 and q532 ≈ 2.7 ∙ 109 W/cm2 at wavelengths of 1064 and 532 nm, respectively. It was shown that the optimal conditions for excitation of erosion plasma are provided by the leading action of laser radiation pulses with wavelength of 532 nm and a time interval between laser pulses of 4–5 μs, which is important for increasing the efficiency of laser emission spectral analysis and laser-plasma processing of materials.
About the Authors
A. N. Chumakov
B.I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Belarus
Belarus
Minsk
A. S. Smetannikov
A.V. Lykov Institute of Heat and Mass Transfer of the National Academy of Sciences of Belarus
Belarus
Belarus
Minsk
M. Ivkovich
Institute of Physics
Serbia
Serbia
Belgrade
N. M. Sakan
Institute of Physics
Serbia
Serbia
Belgrade
N. A. Bosak
B.I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Belarus
Belarus
Minsk
V. A. Bulavsky
B.I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Belarus
Belarus
Minsk
V. V. Kiris
B.I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Belarus
Belarus
Minsk
A. A. Ivanov
B.I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Belarus
Belarus
Minsk
References
1. С. И. Анисимов, Я. А. Имас, Г. С. Романов, Ю. В. Ходыко. Действие излучения большой мощности на металлы, под ред. А. М. Бонч-Бруевича и М. А. Ельяшевича, Москва, Наука (1970)
2. А. М. Прохоров, В. И. Конов, И. Урсу, И. Н. Михэилеску. Взаимодействие лазерного излучения с металлами, Москва, Наука (1988)
3. В. И. Бергельсон, А. П. Голубь, Т. В. Лосева, И. В. Немчинов, Т. И. Орлова, С. П. Попов, В. В. Светцов. Квант. электрон., 1, № 5 (1974) 1268—1271
4. М. А. Ельяшевич, Л. Я. Минько, Г. С. Романов, Ю. А. Станкевич, Ю. А. Чивель, А. Н. Чумаков. Изв. АН СССР. Сер. физ., 49, № 6 (1985) 1132—1139
5. Л. Я. Минько, А. Н. Чумаков, Н. А. Босак. Квант. электрон., 17, № 11 (1990) 1480—1484
6. R. Sattmann, V. Sturm, R. Noll. J. Phys. D: Appl. Phys., 28 (1995) 2181—2187
7. С. Г. Горный, А. М. Григорьев, М. И. Патров, В. Д. Соловьев, Г. А. Туричин. Квант. электрон., 32, № 10 (2002) 929—932
8. С. М. Климентов, П. А. Пивоваров, В. И. Конов, Д. Брайтлинг, Ф. Даусингер. Квант. электрон., 34, № 6 (2004) 537—540
9. С. М. Першин. Квант. электрон., 39, № 1 (2009) 63—67
10. С. М. Першин. Квант. электрон., 16, № 2 (1989) 325—330
11. Л. Я. Минько, А. Н. Чумаков, Г. И. Баканович. Журн. прикл. спектр., 61, № 5-6 (1994) 476—484 [L. Ya. Min'ko, A. N. Chumakov, G. I. Bakanovich. J. Appl. Spectr., 61 (1994) 805—811]
12. М. Л. Петух, В. А. Розанцев, А. Д. Широканов, А. А. Янковский. Журн. прикл. спектр., 67, № 6 (2000) 798—801 [M. L. Petukh, V. A. Rozantsev, A. D. Shirokanov, A. A. Yankovskii. J. Appl. Spectr., 67 (2000) 1097—1101]
13. Reinhard Noll. Laser-Induced Breakdown Spectroscopy. Fundamentals and Applications, Berlin, Heidelberg: Springer (2012)
14. A. Н. Чумаков, В. Б. Aвраменко, Н. A. Босак. Журн. прикл. спектр., 79, № 2 (2012) 279—287 [A. N. Chumakov, V. B. Avramenko, N. A. Bosak. J. Appl. Spectr., 79 (2012) 261—268]
15. G. Cristoforetti, S. Legnaioli, V. Palleschi, A. Salvetti, E. Tognoni. Appl. Phys. B, 80 (2005) 559—568
16. E. A. Ershov-Pavlov, K. Yu. Katsalap, K. L. Stepanov, Yu. A. Stankevich. Spectrochim. Acta, B, 63 (2008) 1024—1037
17. A. A. I. Khalil. Laser Phys., 20, N 1 (2010) 238—244
18. Д. Кремерс, Л. Радзиемски. Лазерно-искровая спектроскопия, Москва, Техносфера (2009)
19. V. Piñon, D. Anglos. Spectrochim. Acta, B, 64 (2009) 950—960
20. S. Amoruso, R. Bruzzese, X. Wang, G. O.`Connel, J. G. Lunney. J. Appl. Phys., 108, 113302 (2010)
21. В. С. Бураков, А. Ф. Боханов, М. И. Неделько, Н. В. Тарасенко. Квант. электрон., 33, № 12 (2003) 1065—1071
22. А. Н. Чумаков, Н. А. Босак, В. Л. Рудаков. Материалы Второго белорусского космического конгресса, 25—27 октября, Минск (2005) 45—49
23. А. Н. Чумаков, Н. А. Босак, А. В. Панина. Лазерная физика и оптические технологии: сб. науч. тр. VIII междунар. науч. конф., Минск, 2 (2010) 150—153
24. А. Н. Чумаков, Н. А. Босак, А. В. Панина. Журн. прикл. спектр., 84, № 4 (2017) 595—602 [A. N. Chumakov, N. A. Bosak, A. V. Panina. J. Appl. Spectr., 84 (2017) 620—626]
25. A. De Giacomo, M. Dell’Aglio, A. Santagata, R. Teghil. Spectrochim. Acta, B, 60 (2005) 935—947
26. H. Hegazy, H. A. Abd El-Ghany, S. H. Allam, Th. M. El-Sherbini. Appl. Phys. B, doi: 10.1007/s00340014-5841-y. Published online: 07 May 2014
27. Ahmed M. Elsied, Payson C. Dieffenbach, Prasoon K. Diwakar, Ahmed Hassanein. Spectrochim. Acta, B, 143 (2018) 26—31
28. Г. Грим. Спектроскопия плазмы, Москва, Атомиздат (1969)
29. В. Лохте-Хольтгревен. Методы исследования плазмы, Москва, Мир (1971)
30. Atomic spectral line database from CD-ROM 23 of R. L. Kurucz, https://lweb.cfa.harvard.edu/amp/ampdata/kurucz23/sekur.html
Review
For citations:
Chumakov A.N., Smetannikov A.S., Ivkovich M., Sakan N.M., Bosak N.A., Bulavsky V.A., Kiris V.V., Ivanov A.A. Plasma Formation During Two-Pulse Bichromatic Laser Action on Zirconium in the Air. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2025;92(3):352-358. (In Russ.)
Views:
9
Email this article 